- •Введение
- •Глава 1 Лесная таксация как научная дисциплина и ее связь с другими науками
- •1.2 Определение лесной таксации как науки её методология
- •1.3 Связь лесной таксации с другими науками
- •1.4 Перспективы развития лесной таксации
- •Глава 2 История развития лесной таксации
- •2.1. Начальный этап развития лесной таксации.
- •2.2. Лесная таксация в XIX и первой половине XX века.
- •2.3. Лесная таксация во второй половине XX – начале XXI века.
- •2.4. Развитие лесной таксации в Беларуси.
- •Глава 3 Лесотаксационные измерения
- •3.2 Единицы измерения
- •3.3 Ошибки измерений
- •3.4 Лесотаксационные измерения в практике лесного хозяйства
- •Глава 4 Приборы и инструменты для таксации леса
- •4.1 Классификация приборов и инструментов
- •4.2 Приборы для измерения толщины деревьев
- •4.3 Высотомеры
- •4.4 Угломеры и бурава
- •Приростной молоток.
- •Прибор для определения прироста.
- •Счетчики.
- •Глава 5 Определение объемов древесных стволов и их частей
- •5.1 Методы определения объемов стволов
- •5.2 Форма древесных столов. Образующая древесного ствола Поперечная форма древесного ствола
- •Форма продольных сечений древесных стволов Продольная образующая древесного ствола
- •5.3 Формулы для определения объема ствола
- •Сложные стереометрические формулы для определения объемов ствола
- •5.4 Точность определения объёмов стволов Точность формул для определения объемов стволов
- •Погрешности измерений
- •Глава 6 Таксация заготовленной лесопродукции
- •6.1 Классификация заготовленной лесопродукции
- •6.2 Таксация круглых лесоматериалов
- •Сбег ствола и его влияние на объем бревна
- •Объемы вершинных лесоматериалов
- •Обмер круглого леса и его маркировка
- •Установление сортности сортиментов
- •6.3 Таксация делового коротья и дров
- •Учёт дров
- •Правила укладки, обмера и приемки дров
- •Учёт хвороста
- •6.4 Таксация лесоматериалов после первичной обработки Таксация пиломатериалов
- •Определение объема пиломатериалов
- •Отходы и потери древесины
- •Таксация колотых, тёсаных, строганных и лущеных лесоматериалов Общие сведения
- •Единицы учета и определение объема колотых и тесаных лесоматериалов
- •Таксация прочих видов лесной продукции
- •Глава 7 Таксация растущих деревьев
- •7.1 Изменчивость формы растущих деревьев
- •7.2 Сбег ствола. Таблицы сбега стволов
- •7.3 Коэффициенты формы и видовые числа Коэффициенты формы
- •Видовые числа
- •Различные видовые числа и взаимосвязь их с коэффициентами формы
- •Средняя форма древесных стволов
- •7.4 Практическое использование видовых чисел
- •Приближенные формулы для определения объема стоящих деревьев
- •Глава 8 Запас насаждения
- •8.1 Запас насаждения и классификация методов его определения
- •8.2 Таблицы объемов стволов х1х –начала хх века Объёмные таблицы типа Баварских
- •Массовые таблицы по разрядам высот
- •8.3 Совремённые таблицы объёмов стволов Объемные таблицы Союзлеспрома
- •Безразрядные или многоразрядные таблицы
- •Общая оценка массовых таблиц
- •Объем сучьев и технической зелени.
- •8.4 Определение запаса древостоев в практике лесного хозяйства
- •Глава 9 Таксационные показатели насаждений и их определение
- •9.1 Система таксационных показателей насаждений
- •9.2 Происхождение, форма, состав и класс бонитета древостоя Происхождение насаждений
- •Форма насаждений
- •Состав насаждений
- •Класс бонитета древостоя
- •9.3 Средние: диаметр, высота и возраст насаждения,. Полнота и запас Средний диаметр насаждений
- •Средняя высота насаждений
- •Верхняя высота древостоя
- •Средний возраст насаждений
- •Полнота насаждений
- •9.4 Другие таксационные показатели Класс товарности насаждений
- •Элементы леса
- •Типы леса
- •Подрост и подлесок
- •Глава 10 Строение древостоев
- •10.1 Общее понятие о строении древостоев. Показатели, характеризующие строение
- •10.2 Cтроение древостоев по диаметру
- •10.3 Строение древостоев по другим таксационным показателям Строение по высоте
- •Строение древостоев по видовому числу (f) и коэффициенту формы (q2)
- •Закономерное распределение сумм площадей сечений и объемов деревьев в древостое
- •10.4 Моделирование закономерностей строения древостоев.
- •Глава 11 Сплошные и выборочные методы таксации древостоев
- •11.2 Перечислительная таксация древостоев. Таксация пробных площадей.
- •Таксация пробных площадей перечислительными методами.
- •Подбор пробных площадей.
- •Сохранность пробных площадей
- •Обработка результатов измерений
- •Выборочные методы таксации леса.
- •Определение суммы площадей поперечных сечений и среднего диаметра методом Биттерлиха
- •Таксация леса путем закладки круговых пробных площадок постоянного радиуса
- •Метод средних расстояний между деревьями
- •11.4 Точность перечислительных и выборочных методов таксации и их использование в практике
- •Глава 12 сортиментация леса
- •12.1 Общие сведенья о сортиментации леса. Методы сортиментации
- •Сортиментация по пробным площадям и модельным деревьям
- •12.3 Сортиментные таблицы
- •Методы и модели для составления сортиментных таблиц.
- •Установление длины деловой части ствола
- •Средний диаметр, см
- •Товарные таблицы и таблицы динамики товарности
- •Глава 13
- •Категории земель в лесном фонде
- •Группы и категории лесов
- •Государственный учет лесного фонда
- •13.2 Разделение лесного фонда на таксационные выделы. Разряды лесоустройства.
- •Нормативы для разделения лесных участков на таксационные выделы
- •Карточка таксации леса.
- •13.3 Точность таксации насаждений Точность определения таксационных показателей насаждений при таксации
- •13.4 Методы инвентаризации лесного фонда
- •Глазомерный метод таксации
- •Глазомерно—измерительный и измерительный методы таксации
- •Глава 14 Прирост леса
- •14.1 Определение понятие «прирост» и его классификация
- •Формулы для определения разновидностей изменения запаса древостоев.
- •14.2. Прирост отдельных деревьев
- •Определение прироста на срубленном дереве
- •Определение прироста у растущих деревьев
- •Анализ хода роста ствола
- •14.3 Прирост древостоев
- •14.4 Зависимость прироста от различных факторов. Использование показателей прироста в лесном хозяйстве
- •Полнота и средний радиальный прирост древостоя.
- •Полнота и процент текущего прироста по запасу.
- •Полнота и текущий прирост по запасу.
- •Глава 15 Ход роста насаждений
- •15.1 Таблицы хода роста как модели динамики древостоев. Классификация таблиц хода роста.
- •15.2 Методы составления таблиц хода роста
- •15.3 Географические закономерности хода роста.
- •15.4 Использование таблиц хода роста в практике лесного хозяйства и лесоустройства
- •15.1 Таблицы хода роста как модели динамики древостоев. Классификация таблиц хода роста.
- •15.2 Методы составления таблиц хода роста
- •Метод стационарных наблюдений
- •Статистический метод
- •Аналитический метод
- •Типологический метод
- •Комбинированный метод
- •Метод цниилх
- •Другие методы составления таблиц хода роста
- •Камеральные работы при составления таблиц хода роста насаждений
- •15.3 Географические закономерности роста древостоев.
- •15.4 Использование таблиц хода роста в практике лесного хозяйства и лесоустройства
- •Глава 16.
- •Модели изменения основных таксационных показателей древостоя
- •16.3. Современные направления моделирования роста леса
- •Функции роста леса
- •Множественные регрессионные модели роста деревьев и древостоев
- •Биофизическая теория роста леса
- •Глава 17 Отвод и таксация лесосек
- •17.1 Отвод лесосек
- •17.2 Таксация лесосек перечислительным способом
- •17.3 Выборочные методы для таксации лесосек
- •17.4 Материально – денежная оценка лесосеки
- •17.1 Отвод лесосек
- •Виды учета
- •Составление планов отвода лесосечного фонда
- •Проведение отвода лесосек
- •17.2 Таксация лесосек перечислительным способом
- •17.3 Выборочные методы для таксации лесосек
- •Закладка круговых реласкопических площадок
- •Закладка круговых площадок постоянного радиуса
- •17.4. Материально – денежная оценка лесосеки Факторы, влияющие на стоимость древесины
- •Материальная оценка лесосек по сортиментным таблицам
- •Пример для определения разряда высот
- •Денежная оценка древесины на лесосеке
- •Точность сортиментации лесосек
- •Сортиментный состав лесного фонда Беларуси
- •Литература
5.4 Точность определения объёмов стволов Точность формул для определения объемов стволов
Применяя различные формулы для определения объемов ствола, надо знать их точность.
Определение объемов целых стволов при помощи простых формул дает не очень точные результаты. Простая формула Смалиана и формула Симпсона систематически преувеличивает объемы целых стволов. Причиной этого являются корневые наплывы, площадь сечения которых эти формулы учитывают. Вызвано это различной формой ствола и ее варьированием. Варьирование объемов отдельных стволов характеризуется средним квадратическим отклонением от истинного объема, равным примерно ± 12 %.
Как показали исследования коллектива кафедры таксации Воронежского лесохозяйственного института, простая формула Смалиана при таксации дубовых стволов дает систематическое преувеличение в среднем на 65 %, а простая формула Симпсона на 23 %. Вычисление объемов целых стволов при помощи простых формул Губера и Госфельда дает ошибки в ту или другую сторону.
Точность простой формулы срединного при таксации отрезков ствола длиной 6,5 и 8,5 м изучалась Н.П. Анучиным. Было найдено, что у отрезков ствола указанной длины объемы, вычисленные по простой формуле Губера, имеют отклонение от истинных до + 18 и до – 27 %.
Простая формула срединных сечений объемы отрезков ствола длиной до 2 – 3 м систематически преуменьшает в среднем на 1 %. По исследованиям Ф. Корсуня, среднеквадратические ошибки простой формулы Губера при определении объема ствола изменяются от ± 8,5 до ± 12,7 %. По данным А. Г. Мошкалёва фомула Губера занижает объёмы стволов на 1,5-2,5%, а в комлевой части и по тонкомерным деревьям -- значительно больше.
Сложные (секционные) формулы позволяют вычислить объемы стволов значительно точнее. В то же время по всем рассмотренным нами формулам объем древесных стволов или их частей определяется приближенно. При практической оценке этих формул надо знать погрешность, с которой определяются по ним объемы стволов.
Объемы, определяемые ксилометрическим способом, принято считать истинными. Объемы, находимые прочими способами, и выявленные расхождения выражают в процентах от объемов, найденных ксилометрическим способом.
Сопоставления объемов, вычисленных по сложным формулам и найденных ксилометрическим путем, были произведены более 100 лет назад в бывшей Петровской сельскохозяйственной академии, а ныне это Московская сельскохозяйственная академия им. К. А. Тимирязева. Результаты исследований приведены в таблице 5.3.
Таблица 5.3 – Отклонения в объемах, вычисленных по сложным формулам от истинных значений
Формула |
Отклонение общих объемов, % |
Формула |
Отклонение общих объемов, % |
||||
17 стволов березы |
15 стволов сосны |
3 ствола дуба |
17 стволов березы |
15 стволов сосны |
3 ствола дуба |
||
Губера |
-0,9 |
-1,2 |
+1,9 |
Симпсона |
+0,3 |
-0,2 |
+0,8 |
Смалиана |
+0,8 |
-0,3 |
+0,2 |
Госфельда |
-0,3 |
-0,6 |
-0,6 |
Как видно из таблицы 5.3, все четыре формулы дают близкие результаты. Формулы Симпсона и Смалиана имеют отклонения с положительным знаком. Формулы Губера и Госфельда – с отрицательным. Преувеличение объемов, получаемых по формулам Симпсона и Смалиана, следует отнести за счет преувеличенных площадей сечения, вычисляемых по формуле круга.
Погрешности в определении объемов 1 и 2 м отрезков ствола даны в таблице 5.4. Из таблиц 5.3 и5.4 следует, что объемы, вычисленные по формуле Госфельда и Губера, оказались преуменьшенными. Это преуменьшение не компенсируется преувеличенными площадями сечений, входящими множителями в эти формулы. Отсюда можно сделать вывод, что некоторое преуменьшение объемов является свойством этих двух формул.
Расхождения в результатах исчисления объемов по всем четырем формулам лежат в пределах 2 %. С практической точки зрения их следует признать несущественными и все четыре формулы равноценными.
Таблица 5.4 – Средние ошибки и среднеквадратические отклонения в
объемах 1 2м отрезков ствола
Длина отруб-ков, мм |
Число измеряемых диаметров |
Средняя систематическая ошибка, % |
Среднеквадра-тическое отклонение, % |
Длина отрубков, мм |
Число измеряемых диаметров |
Средняя систематическая ошибка, % |
Среднеквадра-тическое отклонение, % |
2 |
2 |
-0,19 |
±l,78 |
1 |
2 |
-0,05 |
±0,96 |
2 |
4 |
-0,61 |
±1,43 |
1 |
4 |
-0,22 |
±0,49 |
Приведенные результаты проверки точности определения объемов по сложным формулам не показывают расхождений в объемах отдельных стволов, что является существенным недостатком.
По исследованиям Ф. Корсуня, проведенным в Чехословакии, ошибки сложной формулы Губера при 2-метровой длине отрезков колеблются в пределах от +4,13 до – 4,53 %. Если длину отрезков уменьшить до 1 м и в каждом сечении измерить диаметры в четырех направлениях, то предельные ошибки будут изменяться от +1,15 до – 1,85 %. Ф. Корсунь получил средние значения систематических ошибок и среднеквадратические отклонения (таблица 5.4). При установлении ошибок формулы Губера объемы, найденные по сложной формуле Симпсона, Ф. Корсунь принял за истинные.
Из всех сложных формул для практического применения наиболее удобна формула срединного сечения, предложенная Губером. Высокая точность полученных результатов дала основание Ф. Корсуню рекомендовать ее при самых точных исследованиях.
Следовательно, все сложные формулы дают почти одинаковую точность. Наиболее широкое применение имеет простейшая из них – формула срединных сечений.
Проф. Патроне многократно подчеркивает, что объем отрезков, вычисленный по формуле срединного сечения, имеет ошибку, зависящую от положения отрезка в стволе. Ссылаясь на Ф. Корсуня, он отмечает, что для отрезков, включающих комлевую часть, ошибка равна – 3,9 %, следующие затем отрезки имеют ошибку от – 0,8 до + 4,9 %, а в вершинной части + 0,4 %. По мнению проф. Патроне, формула срединного сечения дает удовлетворительные результаты для множества целых стволов.
В заключение анализа стереометрических формул проф. Патроне отмечает, что дендрометрия располагает рядом формул, определяющих объемы стволов и их частей. Однако каждая из них имеет ограниченное поле применения. Наиболее широко применяется формула срединного сечения. Она крайне проста, вычисления по ней производить легко, результаты получаются удовлетворительные. В обычных условиях, когда коэффициент абсолютной формы fo близок к 0,50, объем множества стволов определяется с ошибкой меньшей ± 4%, с тенденцией к отрицательному ее значению (– 1 – 2 %).
В конечном выводе проф. Патроне указывает, что ошибка является отрицательной для комлевого отрезка, положительной для отрезков, выпиленных из середины ствола, и почти нулевой для вершинных сортиментов. Объемы отдельных стволов она определяет с ошибкой ±8 % и объем множества стволов с ошибкой ± 2 %.
Проф. М. Продан считает более целесообразным объемы нижнего отрезка вычислять не по сложной формуле срединного сечения, а по измененной, выведенной из формулы параболоида.